CN110401337A - 一种移相全桥变换器及其软启动方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移相全桥变换器的软启动方法，移相全桥变换器包括原边全桥电路、副边同步整流电路、有源钳位电路；软启动方法包括获取最小移相角；根据最小移相角计算分别与上述三个电路对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道；根据预设规则获取新移相角；根据新移相角计算分别与上述三个电路对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道，再执行获取新移相角的步骤，直至满足软启动结束条件结束软启动。本发明还公开了一种移相全桥变换器的软启动装置及包括上述软启动方法与装置的移相全桥变换器。上述软启动方法能实现变换器的平滑启动，能适用于不同类型的负载，从而可以提高变换器的通用性，增强其竞争力。

Description

一种移相全桥变换器及其软启动方法与装置

技术领域

本发明涉及车载变换器技术领域，特别涉及一种移相全桥变换器的软启动方法。本发明还涉及一种移相全桥变换器的软启动装置以及具有该软启动方法与装置的移相全桥变换器。

背景技术

车载DCDC在车载高压电池和低压电池之间承担能量转化的作用，移相全桥以其效率高、成本低、设计简单且具电气隔离的特性，在车载DCDC变换器中有着广泛的应用。它既可以用来给电池等恒压型负载充电，也可以用来给各种恒阻型或恒流型负载直接供电。

在DCDC变换器启动的时候，如果不做处理，会有较大的冲击电压和冲击电流，它会导致两个问题；首先，冲击电压和冲击电流意味着需要瞬间提供较大的能量，在某些恶劣条件下，它会对DCDC变换器的输入侧产生影响，如果输入侧供电电源响应较慢，会瞬间拉低供电电源，影响其它设备的正常工作；同时，在输出侧产生的冲击电压和冲击电流有可能会损坏输出侧连接的负载。另一个问题是，在实际应用中对DCDC变换器的启动速度有一定的要求，即要在规定的时间内达到额定输出值。基于上述原因，要求DCDC变换器在启动时要缓慢的启动，能够在规定的时间内平滑的启动，这样既满足快速启动的需求，又不会在输出端产生冲击电压和冲击电流。

传统的模拟电源电路中，会设计专门的软启动电路，这种做法需要额外的电路资源，不仅会增大体积，还会增加成本，且设计上没有灵活性。基于传统模拟电源的缺陷，当前主流的电源技术已改为数字电源技术，即利用数字控制芯片对模拟电路做控制的方法。对于数字电源而言，传统的软启动方法有两种方法：电压环软起和电流环软起。软启动的难点在于无法确认客户在使用DCDC变换器时使用的是何种类型的负载，对于不同的启动方法适用不同的负载类型，否则会造成启动波形不平滑从而不满足客户需求。传统的处理方法是，根据实际应用环境选择一种软启动方法，或者强制要求客户在启动DCDC变换器之前选定一种软启动方法。上述这些处理方法会大大降低产品的竞争力和可靠性，当出现误操作时有很大的风险损坏机器。

因此，如何避免由于传统软启动方式无法满足客户需求是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种移相全桥变换器的软启动方法，该软启动方法无需预先设定启动类型，可以适用于任何类型的负载，无论移相全桥变换器带何种负载，都可以有较为平滑的启动波形，并且能够在规定的时间达到额定输出值；该软启动方法可以大大提高变换器的通用性，从而增强产品的竞争力和可靠性。本发明的另一目的是提供一种移相全桥变换器的软启动装置以及包括上述软启动方法与装置的移相全桥变换器。

为实现上述目的，本发明提供一种移相全桥变换器的软启动方法，所述移相全桥变换器包括：原边全桥电路、副边同步整流电路、有源钳位电路；所述软启动方法包括：

获取所述移相全桥变换器对应的最小移相角；

根据所述最小移相角计算分别与所述原边全桥电路、所述副边同步整流电路及所述有源钳位电路对应的PWM波，并将每一所述PWM波设置到对应的PWM通道，其中，所述PWM通道与所述原边全桥电路、所述副边同步整流电路及所述有源钳位电路中的开关管一一对应；

根据预设规则获取新移相角；

根据所述新移相角计算分别与所述原边全桥电路、所述副边同步整流电路及所述有源钳位电路对应的PWM波，并将每一所述PWM波设置到对应的PWM通道，然后执行所述根据预设规则获取新移相角的步骤，直至满足软启动结束条件，结束软启动。

可选地，所述获取所述移相全桥变换器对应的最小移相角的过程具体为：

获取目标启动时间；

根据所述目标启动时间确定最小软启动步长；

通过所述最小软启动步长确定最小移相角。

可选地，所述根据预设规则获取新移相角的过程具体为：

通过所述最小软启动步长获取新移相角。

可选地，还包括：

获取最大移相角；

判断所述新移相角是否达到所述最大移相角，当所述新移相角达到所述最大移相角时，结束软启动。

可选地，还包括：

获取所述移相全桥变换器的输出端的实际电压和实际电流；

判断所述移相全桥变换器的输出端的实际电压是否达到目标电压及实际电流是否达到目标电流，当所述移相全桥变换器的输出端的实际电压达到目标电压、实际电流达到目标电流时，结束软启动。

可选地，所述获取所述移相全桥变换器的输出端的实际电压和实际电流的过程具体为：

通过ADC采样模块获取所述移相全桥变换器的输出端的实际电压和实际电流。

可选地，还包括：

当接收到开机指令时，对所述移相全桥变换器执行初始化操作；

其中，所述初始化操作包括：

控制所述原边全桥电路中每一桥臂中的两个开关管交替导通，且所述原边全桥电路中对角线上的两个开关管的交错角为零；控制所述副边同步整流电路及所述有源钳位电路中的开关管均关断。

本发明还提供一种移相全桥变换器的软启动装置，应用于上述任一项所述的移相全桥变换器的软启动方法，所述移相全桥变换器包括：原边全桥电路、副边同步整流电路、有源钳位电路，所述软启动装置包括：

计算模块，用以获取所述移相全桥变换器对应的最小移相角以及根据预设规则获取新移相角；

控制模块，用以根据所述最小移相角计算分别与所述原边全桥电路、所述副边同步整流电路及所述有源钳位电路对应的PWM波，并将每一所述PWM波设置到对应的PWM通道；还用以根据所述新移相角计算分别与所述原边全桥电路、所述副边同步整流电路及所述有源钳位电路对应的PWM波，并将每一所述PWM波设置到对应的PWM通道，然后触发所述计算模块，直至满足软启动结束条件，不再触发所述计算模块。

可选地，还包括：

ADC采样模块，用于获取所述移相全桥变换器的输出端的实际电压和实际电流。

本发明还提供一种移相全桥变换器，包括上述任一项所述的移相全桥变换器的软启动装置。

相对于上述背景技术，本发明针对移相全桥变换器的不同要求，设计了一种移相全桥变换器的软启动方法，传统的电压环软启动，在负载类型为恒流型负载时，一开始启动时，移相角非常小，不足以提供能量，由于是电压环软启动，电流环首先会被设定到最大值，这种方法下电流环不起作用；同时由于输出电压是0，电压环会在PID算法下以较快的速度调大，即此时变换器的移相角以较快的速度变大，当变换器能够提供能量时，由于电流环已经放开，且电压环调节速度较快，输出电流会产生一个超调，即会有一个冲击电流，而如果负载类型是恒压型负载，由于加载的过程中，始终受电压环控制，且被控对象也是电压型，因此电压环软启动适用于恒压型负载。传统的电流环软启动，在负载类型为恒压型负载时，一开始启动时，移相角非常小，不足以提供能量，由于是电流环软启动，电压环首先会被设定到最大值，这种方法下电压环不起作用；同时由于输出电流是0，电流环会在PID算法下以较快的速度调大，即此时变换器的移相角以较快的速度变大，当变换器能够提供能量时，由于电压环已经放开，且电流环调节速度较快，输出电压会产生一个超调，即会有一个冲击电压；而如果负载类型是恒流型负载，由于加载的过程中，始终受电流环控制，且被控对象也是电流型，因此电流环启动适用于恒流型负载。上述两种传统的软启动方法均不能适用于多种类型的负载，因此，使用一种可以大大提高变换器的通用性的移相全桥变换器的软启动方法及装置很有必要。

具体来说，在上述移相全桥变换器的软启动方法中，移相全桥变换器包括：原边全桥电路、副边同步整流电路、有源钳位电路；软启动方法包括：第一步，获取移相全桥变换器对应的最小移相角；第二步，根据最小移相角计算分别与原边全桥电路、副边同步整流电路及有源钳位电路对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道，其中，PWM通道与原边全桥电路、副边同步整流电路及有源钳位电路中的开关管一一对应；第三步，根据预设规则获取新移相角；第四步，根据新移相角计算分别与原边全桥电路、副边同步整流电路及有源钳位电路对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道，然后执行根据预设规则获取新移相角的步骤，直至满足软启动结束条件，结束软启动。

同时，在上述移相全桥变换器的软启动方法的基础上，还提供一种应用于上述移相全桥变换器的软启动方法的移相全桥变换器的软启动装置，移相全桥变换器包括：原边全桥电路、副边同步整流电路、有源钳位电路，软启动装置包括：计算模块和控制模块，其中，计算模块用于获取移相全桥变换器对应的最小移相角以及根据预设规则获取新移相角；控制模块用于根据最小移相角计算分别与原边全桥电路、副边同步整流电路及有源钳位电路对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道；控制模块还用于根据新移相角计算分别与原边全桥电路、副边同步整流电路及有源钳位电路对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道，然后触发计算模块，直至满足软启动结束条件，不再触发计算模块。

这样一来，上述移相全桥变换器首先通过计算模块计算出移相全桥变换器对应的最小移相角，然后控制模块根据最小移相角计算分别与原边全桥电路、副边同步整流电路及有源钳位电路对应的PWM波，并将与原边全桥电路对应的PWM波设置到与原边全桥电路的开关管一一对应的PWM通道上、将与副边同步整流电路对应的PWM波设置到与副边同步整流电路的开关管一一对应的PWM通道上、将与有源钳位电路对应的PWM波设置到与有源钳位电路的开关管一一对应的PWM通道上；再者计算模块根据预设规则获取新移相角，控制模块根据新移相角计算分别与原边全桥电路、副边同步整流电路及有源钳位电路对应的PWM波，并将与原边全桥电路对应的PWM波设置到与原边全桥电路的开关管一一对应的PWM通道上、将与副边同步整流电路对应的PWM波设置到与副边同步整流电路的开关管一一对应的PWM通道上、将与有源钳位电路对应的PWM波设置到与有源钳位电路的开关管一一对应的PWM通道上，控制模块接着触发计算模块，直至满足软启动结束条件后不再触发计算模块，最后软启动结束。相对于传统的电压环软启动和电流环软启动，上述设置方式通过开环软启动解决了由于某一个控制环被设定到最大值，而导致另一个控制环调节速度变快，从而出现超调的问题，上述软启动方式的控制对象既不是输出电流也不是输出电压，而是实际输出的移相角，因此无论负载是恒流型负载还是恒压型负载，都不会影响移相全桥变换器的输出特性，上述移相全桥变换器可以按照设定的速率固定的调节移相角，即使针对不同类型的负载也能够按照固定的速率进行调节，实现了移相全桥变换器输出侧的平滑启动，并且可以适用于不同类型的负载，从而大大提高了变换器的通用性，增强了产品的竞争力和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种移相全桥变换器的软启动方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的一种移相全桥电路的原理图；

图3为本发明实施例公开的一种移相全桥变换器的初始化状态的波形图；

图4为本发明实施例公开的一种移相全桥变换器的移相角增大状态的波形图。

其中：

1-原边全桥电路、2-隔直电容、3-变压器、4-副边同步整流电路、5-有源钳位电路、6-LC滤波电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种移相全桥变换器的软启动方法，该软启动方法无需预先设定启动类型，可以适用于任何类型的负载，无论移相全桥变换器带何种负载，都可以有较为平滑的启动波形，并且能够在规定的时间达到额定输出值；该软启动方法可以大大提高变换器的通用性，从而增强产品的竞争力和可靠性。本发明的另一核心是提供一种移相全桥变换器的软启动装置以及包括上述软启动方法与装置的移相全桥变换器。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本发明实施例公开的一种移相全桥变换器的软启动方法的流程图；图2为本发明实施例公开的一种移相全桥电路的原理图；图3为本发明实施例公开的一种移相全桥变换器的初始化状态的波形图；图4为本发明实施例公开的一种移相全桥变换器的移相角增大状态的波形图。

本发明实施例所提供的移相全桥变换器的软启动方法，移相全桥变换器包括：原边全桥电路1、副边同步整流电路4、有源钳位电路5；软启动方法包括：S1：获取移相全桥变换器对应的最小移相角；S2：根据最小移相角计算分别与原边全桥电路1、副边同步整流电路4及有源钳位电路5对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道，其中，PWM通道与原边全桥电路1、副边同步整流电路4及有源钳位电路5中的开关管一一对应；S3：根据预设规则获取新移相角；S4：根据新移相角计算分别与原边全桥电路1、副边同步整流电路4及有源钳位电路5对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道，然后执行根据预设规则获取新移相角的步骤，直至满足软启动结束条件，结束软启动。

相应的，在上述移相全桥变换器的软启动方法的基础上，还提供一种应用于上述移相全桥变换器的软启动方法的移相全桥变换器的软启动装置，软启动装置包括与移相全桥变换器的输出端检测模块相连的控制芯片，控制芯片包括计算模块和控制模块，其中，计算模块用于获取移相全桥变换器对应的最小移相角以及根据预设规则获取新移相角；控制模块用于根据最小移相角计算分别与原边全桥电路1、副边同步整流电路4及有源钳位电路5对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道；控制模块还用于根据新移相角计算分别与原边全桥电路1、副边同步整流电路4及有源钳位电路5对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道，然后触发计算模块，直至满足软启动结束条件，不再触发计算模块。

这样一来，上述移相全桥变换器首先通过计算模块计算出移相全桥变换器对应的最小移相角，然后控制模块根据最小移相角计算分别与原边全桥电路1、副边同步整流电路4及有源钳位电路5对应的PWM波，并将与原边全桥电路1对应的PWM波设置到与原边全桥电路1的开关管一一对应的PWM通道上、将与副边同步整流电路4对应的PWM波设置到与副边同步整流电路4的开关管一一对应的PWM通道上、将与有源钳位电路5对应的PWM波设置到与有源钳位电路5的开关管一一对应的PWM通道上；再者计算模块根据预设规则获取新移相角，控制模块根据新移相角计算分别与原边全桥电路1、副边同步整流电路4及有源钳位电路5对应的PWM波，并将与原边全桥电路1对应的PWM波设置到与原边全桥电路1的开关管一一对应的PWM通道上、将与副边同步整流电路4对应的PWM波设置到与副边同步整流电路4的开关管一一对应的PWM通道上、将与有源钳位电路5对应的PWM波设置到与有源钳位电路5的开关管一一对应的PWM通道上，请参考图4；然后控制模块接着触发计算模块，从而重复上述两个步骤，即通过计算模块计算出新移相角并传送给控制模块，控制模块根据新移相角计算分别与原边全桥电路1、副边同步整流电路4及有源钳位电路5对应的PWM波，并将每一PWM波设置到对应的PWM通道，直至满足软启动结束条件后不再触发计算模块，最后软启动结束。

当然，根据实际需要，上述移相全桥变换器的电路拓扑结构具体可以包括：原边全桥电路1、隔直电容2、变压器3、副边同步整流电路4、两个有源钳位电路5和LC滤波电路6，其中，电路连接的方式可以按照以下方式进行，即：原边全桥电路1的第一输出端与隔直电容2的第一侧连接，隔直电容2的第二侧与变压器3的原边第一端连接，原边全桥电路1的第二输出端与变压器3的原边第二端连接；有源钳位电路5的个数具体可以设置为两个，变压器3的副边第一端与副边同步整流电路4的第一输入端及一个有源钳位电路5的输入端连接，变压器3的副边第二端与副边同步整流电路4的第二输入端及另一个有源钳位电路5的输入端连接，变压器3的副边中间端与移相全桥变换器的输出端负极V₀-连接，也就是说，副边同步整流电路4可以分别与两个有源钳位电路5并联；两个有源钳位电路5的输出端及副边同步整流电路4的第一输出端和第二输出端均与LC滤波电路6的输入端连接，LC滤波电路6的输出端作为移相全桥变换器的输出端。同时在隔直电容2的第二侧与变压器3的原边第一端之间设置电感Ls。

此外，原边全桥电路1具体可以设置为包括两个桥臂和四个开关管的电路，其中第一桥臂上设置有第一开关管Q₁和第二开关管Q₂，第二桥臂上设置有第三开关管Q₃和第四开关管Q₄；第一开关管Q₁的漏极与第三开关管Q₃的漏极和电源的正极DC+相连，第一开关管Q₁的源极与第二开关管Q₂的漏极和隔直电容2的第一侧相连，即隔直电容2的第一侧可以连接在第一桥臂的中点位置处，这样一来，原边全桥电路1的第一输出端即可以为第一开关管Q₁的源极、第二开关管Q₂的漏极和隔直电容2的第一侧三者的公共连接端；第二开关管Q₂的源极与第四开关管Q₄的源极和电源的负极DC-相连，第四开关管Q₄的漏极与第三开关管Q₃的源极和变压器3的原边第二端相连。

需要说明的是，第一桥臂上设置的第一开关管Q₁和第二开关管Q₂可以设置为180°互补导通，第二桥臂上设置的第三开关管Q₃和第四开关管Q₄可以设置为180°互补导通，这样可以实现以预设速率调节移相角的功能。

变压器3具体可以设置为带中心抽头的变压器，副边同步整流电路4具体可以设置为包括两个开关管，具体为第五开关管Q₅和第七开关管Q₇；有源钳位电路5的数量具体设置为两个，即第一有源钳位电路和第二有源钳位电路，第一有源钳位电路和第二有源钳位电路分别设有第六开关管Q₆和第八开关管Q₈；LC滤波电路6具体可以包括电感L及与之串联的电容C₀，其中电容C₀的第一端和电感L的第二端与移相全桥变换器的输出端正极V₀+相连，电容C₀的第二端和变压器3的副边中间端与移相全桥变换器的输出端负极V₀-相连。

当然，移相全桥变换器的电路拓扑结构也可以有其他不同的设置方式，此处将不再一一展开；此外，上述所有开关管具体可以设置为现有技术中常用的NMOS管，NMOS管可以参照现有技术。

根据实际需要，控制芯片还包括ADC采样模块和PWM模块，其中，ADC采样模块用于获取移相全桥变换器输出端的实际电压和输出端的实际电流；PWM模块控制原边全桥电路1的四个开关管、副边同步整流电路4的两个开关管及有源钳位电路5的两个开关管。

进一步地，在软启动方法中，获取移相全桥变换器对应的最小移相角的过程具体为：第一步，获取目标启动时间；第二步，根据目标启动时间确定最小软启动步长；第三步，通过最小软启动步长确定最小移相角。在上述过程中，首先可以根据客户需求书或者行业标准中的启动时间来获取目标启动时间；然后进一步根据目标启动时间计算出最小软启动步长，移相全桥变换器按照该最小软启动步长进行软启动，可以在规定的启动时间内启动至额定电压值，或者启动至能够达到移相全桥变换器的最大输出能力；最后通过最小软启动步长得到当前需要设置的最小移相角。

此外，软启动方法中根据预设规则获取新移相角的过程具体为：通过最小软启动步长获取新移相角，比如，可以通过缓慢增加移相全桥变换器的移相角来达到软启动的目的，也就是说，所获得的新移相角均可以比前一步获得的移相角大，而新移相角由最小软启动步长计算得到。

更加具体地，上述软启动方法还包括：首先，获取最大移相角；然后，判断新移相角是否达到最大移相角。作为优选的，在获取最大移相角之前可以将原边全桥电路1的四个开关管、副边同步整流电路4的两个开关管，以及有源钳位电路5的两个开关管全部置于关断状态；然后通过进一步的设置计算最大移相角，该最大移相角由移相全桥电路本身以及控制芯片的PWM模块决定，当所有开关管被设置为最大移相角时，意味着移相全桥变换器的输出能力达到最大，这里该最大移相角被定义为开环软启动的预设最大移相角，它是开环软启动的一个目标值，即当移相角被调节到最大移相角时，开环软启动立刻结束；同时，它也是判断开环软启动结束的第一个条件。这样一来，结束软启动的过程具体可以设置为：当新移相角达到最大移相角时，结束软启动。

此外，软启动方法还包括：首先，获取移相全桥变换器的输出端的实际电压和实际电流；然后，判断移相全桥变换器的输出端的实际电压是否达到目标电压及实际电流是否达到目标电流。当然，可以通过ADC采样模块获取移相全桥变换器的输出端的实际电压和实际电流。

这样一来，计算模块的输入值具体可以包括系统电压命令Vcmd、系统电流命令Icmd、电路输出端的实际电压Vout_ADC和电路输出端的实际电流Iout_ADC；其中，系统电压命令Vcmd和系统电流命令Icmd是移相全桥变换器通过通讯的方式从外部控制器获取到的命令值；电路输出端的实际电压和电路输出端的实际电流是移相全桥变换器输出端检测电路以及移相全桥变换器的控制芯片的ADC采样模块检测到的模拟量，计算模块能够根据当前最新的系统电压命令Vcmd、系统电流命令Icmd，以及电路输出端的实际电压和电路输出端的实际电流这四个量来判断当前软启动模式是否结束。

相应的，结束软启动的过程具体可以设置为：当移相全桥变换器的输出端的实际电压达到目标电压、实际电流达到目标电流时，结束软启动。这是开环软启动结束的第二个判断条件，结合上面所给出的判断开环软启动结束的第一个判断条件，它们共同决定了开环软启动是否结束。当开环软启动计算模块判断出软启动完成标志有效，则停止更新最新的移相角，移相角保持为最后一次的计算值。同时，控制芯片接收到该状态时，跳出软启动状态，至此，移相全桥控制器的软启动过程结束。

为了优化上述实施例，在获取移相全桥变换器对应的最小移相角的步骤之前，软启动方法还包括：当接收到开机指令时，对移相全桥变换器执行初始化操作；其中，初始化操作包括：控制原边全桥电路1中每一桥臂中的两个开关管交替导通，也就是说，Q1和Q2形成相位互补关系，Q3和Q4形成相位互补关系，再控制副边同步整流电路4及有源钳位电路5中的开关管均关断；具体地，当控制芯片得到有效的开机命令后，会通知控制芯片的中断函数，开始启动PWM模块；PWM模块的初始状态可以设置为原边全桥电路1的同一个桥臂上的两个开关管按照50％占空比且以互补的PWM波输出，且两个桥臂对角线上的开关管交错角为零，即移相角为零；同时副边同步整流的开关管PWM波输出低电平，有源钳位电路5的开关管PWM波输出低电平，如图3所示。

相对于传统的电压环软启动和电流环软启动，上述设置方式通过开环软启动方法解决了由于某一个控制环被设定到最大值，而导致另一个控制环调节速度变快，从而出现超调的问题，上述软启动方式的控制对象既不是输出电流也不是输出电压，而是实际输出的移相角，因此无论负载是恒流型负载还是恒压型负载，都不会影响移相全桥变换器的输出特性，上述移相全桥变换器可以按照设定的速率固定的调节移相角，即可以通过缓慢增大移相全桥变换器的移相角达到软启动的功能，即使针对不同类型的负载也能够按照固定的速率进行调节，这样可以实现移相全桥变换器输出侧的平滑启动，并且可以适用于不同类型的负载，从而可以大大提高变换器的通用性，从而可以增强产品的竞争力和可靠性。

本发明实施例所提供的一种移相全桥变换器，包括上述具体实施例所描述的移相全桥变换器的软启动方法与装置，移相全桥变换器的其他部分可以参照现有部分的相关技术要求。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的移相全桥变换器及其软启动方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种移相全桥变换器的软启动方法，其特征在于，所述移相全桥变换器包括：原边全桥电路(1)、副边同步整流电路(4)、有源钳位电路(5)；所述软启动方法包括：

获取所述移相全桥变换器对应的最小移相角；

根据所述最小移相角计算分别与所述原边全桥电路(1)、所述副边同步整流电路(4)及所述有源钳位电路(5)对应的PWM波，并将每一所述PWM波设置到对应的PWM通道，其中，所述PWM通道与所述原边全桥电路(1)、所述副边同步整流电路(4)及所述有源钳位电路(5)中的开关管一一对应；

根据预设规则获取新移相角；

根据所述新移相角计算分别与所述原边全桥电路(1)、所述副边同步整流电路(4)及所述有源钳位电路(5)对应的PWM波，并将每一所述PWM波设置到对应的PWM通道，然后执行所述根据预设规则获取新移相角的步骤，直至满足软启动结束条件，结束软启动。

2.根据权利要求1所述的软启动方法，其特征在于，所述获取所述移相全桥变换器对应的最小移相角的过程具体为：

获取目标启动时间；

根据所述目标启动时间确定最小软启动步长；

通过所述最小软启动步长确定最小移相角。

3.根据权利要求2所述的软启动方法，其特征在于，所述根据预设规则获取新移相角的过程具体为：

通过所述最小软启动步长获取新移相角。

4.根据权利要求1所述的软启动方法，其特征在于，还包括：

获取最大移相角；

判断所述新移相角是否达到所述最大移相角，当所述新移相角达到所述最大移相角时，结束软启动。

5.根据权利要求1所述的软启动方法，其特征在于，还包括：

获取所述移相全桥变换器的输出端的实际电压和实际电流；

判断所述移相全桥变换器的输出端的实际电压是否达到目标电压及实际电流是否达到目标电流，当所述移相全桥变换器的输出端的实际电压达到目标电压、实际电流达到目标电流时，结束软启动。

6.根据权利要求5所述的软启动方法，其特征在于，所述获取所述移相全桥变换器的输出端的实际电压和实际电流的过程具体为：

通过ADC采样模块获取所述移相全桥变换器的输出端的实际电压和实际电流。

7.根据权利要求1所述的软启动方法，其特征在于，还包括：

当接收到开机指令时，对所述移相全桥变换器执行初始化操作；

其中，所述初始化操作包括：

控制所述原边全桥电路(1)中每一桥臂中的两个开关管交替导通，且所述原边全桥电路(1)中对角线上的两个开关管的交错角为零；控制所述副边同步整流电路(4)及所述有源钳位电路(5)中的开关管均关断。

8.一种移相全桥变换器的软启动装置，其特征在于，应用于上述1-7任一项所述的软启动方法，所述移相全桥变换器包括：原边全桥电路(1)、副边同步整流电路(4)、有源钳位电路(5)，所述软启动装置包括：

计算模块，用以获取所述移相全桥变换器对应的最小移相角以及根据预设规则获取新移相角；

控制模块，用以根据所述最小移相角计算分别与所述原边全桥电路(1)、所述副边同步整流电路(4)及所述有源钳位电路(5)对应的PWM波，并将每一所述PWM波设置到对应的PWM通道；还用以根据所述新移相角计算分别与所述原边全桥电路(1)、所述副边同步整流电路(4)及所述有源钳位电路(5)对应的PWM波，并将每一所述PWM波设置到对应的PWM通道，然后触发所述计算模块，直至满足软启动结束条件，不再触发所述计算模块。

9.根据权利要求8所述的软启动装置，其特征在于，还包括：

ADC采样模块，用于获取所述移相全桥变换器的输出端的实际电压和实际电流。

10.一种移相全桥变换器，其特征在于，包括如权利要求8-9任一项所述的软启动装置，还包括：隔直电容(2)、变压器(3)和LC滤波电路(6)，其中：

所述原边全桥电路(1)的第一输出端与所述隔直电容(2)的第一侧连接，所述隔直电容(2)的第二侧与所述变压器(3)的原边第一端连接，所述原边全桥电路(1)的第二输出端与所述变压器(3)的原边第二端连接；

所述有源钳位电路(5)的个数具体为两个，所述变压器(3)的副边第一端与所述副边同步整流电路(4)的第一输入端及一个所述有源钳位电路(5)的输入端连接，所述变压器(3)的副边第二端与所述副边同步整流电路(4)的第二输入端及另一个所述有源钳位电路(5)的输入端连接，所述变压器(3)的副边中间端与所述移相全桥变换器的输出端负极连接；

两个所述有源钳位电路(5)的输出端及所述副边同步整流电路(4)的第一输出端和第二输出端均与所述LC滤波电路(6)的输入端连接，所述LC滤波电路(6)的输出端作为所述移相全桥变换器的输出端。